高校排课系统

高校排课信息系统的设计

引言:现如今,在高校招生规模逐年增加的背景下,教学资源相对紧张,传统的手工求解一个国际公认的世界七大数学难题之一的“NP 完全问题”,即多项式负责程度的非确定性问题非常困难。开发符合要求的排课信息系统是不是一件容易的事情。

目前排课算法有基于优先级自动排课算法、人工只能排课算法、专家系统排课算法、基于分组优化和矩阵运算的自动排课法、基于课元相关运算的高校排课算法、以及基于生物遗传的排课算法,各自采用不同的方式实现排课系统的算法研究及实现。

1、需求分析

设计系统的第一步就是要做好需求分析。对于排课系统的需求分析的任务就是解决排课系统“做什么”的问题。首先,要清楚排课的本质就是实现老师、教室、时间和学生对象的统筹与博弈,以追求各项教学资源的最大利用率为目标。

排课流程示意图

运用面向对象分析方法,建立排课系统对象——类层。系统对象及其间的组合关系主要有:

(1)一个大学由多少个院系组成(院系类) ; (2)一个院系有多少个专业(专业类) ; (3)一个专业有多少个年级(年级类) ; (4)一个年级有多少个自然班(班别类) ; (5)一个自然班有多少个学生(学生类) ; (6)一个大学有多少个教师(教师类) ; (7)一个大学有多少个教室(教室类) ;

(8)每个年级有不同的教学计划(教学计划类) ;

(9)教学计划在执行的时候是可能更改的(执行计划类) ;

(10)每个学期根据教学计划生成各专业年级的教学任务(教学任务类) . 对象间的相互制约关系有:

(1)每个教学任务至少需要一个任课老师; (2)每个教师在同一时间只能上一门课; (3)每个学生在同一时间只能上一门课; (4)同一个时间同一个地点只能上一门课程; (5)每个教室容纳的人数是有限制的; (6)每个老师都有特定的不排课的时间段; (7)每个教室都有特定的不排课的时间段; (8)每个课程对教室的类型是有特定要求的。

2、概念设计(ER图)

高校排课系统ER 图

3、逻辑设计

整个排课的过程分成一下步骤: (1) 确定开课计划。

(2) 确定某学年度某专业班级的开课课程信息 (3) 教师选课、审核、审批。

(4) 组建教学班。教学班是教学的基本单位,是重要的排课对象,教学班是由

系统自动组建。 (5) 自动排课。从教学班提取教室类型信息、寻找合适的节次进行合理有序的

安排。

一个系统的关系模式,首先要保证模式存在科学合理的理论依据,在严格遵循规

范化理论的基础下展开设计,然后从系统性能和可操作性的角度考虑,逐步优化和完善设计,最终实现性能和效率兼顾的、科学合理的应用系统关系模式。

高校排课信息系统的设计

引言:现如今,在高校招生规模逐年增加的背景下,教学资源相对紧张,传统的手工求解一个国际公认的世界七大数学难题之一的“NP 完全问题”,即多项式负责程度的非确定性问题非常困难。开发符合要求的排课信息系统是不是一件容易的事情。

目前排课算法有基于优先级自动排课算法、人工只能排课算法、专家系统排课算法、基于分组优化和矩阵运算的自动排课法、基于课元相关运算的高校排课算法、以及基于生物遗传的排课算法,各自采用不同的方式实现排课系统的算法研究及实现。

1、需求分析

设计系统的第一步就是要做好需求分析。对于排课系统的需求分析的任务就是解决排课系统“做什么”的问题。首先,要清楚排课的本质就是实现老师、教室、时间和学生对象的统筹与博弈,以追求各项教学资源的最大利用率为目标。

排课流程示意图

运用面向对象分析方法,建立排课系统对象——类层。系统对象及其间的组合关系主要有:

(1)一个大学由多少个院系组成(院系类) ; (2)一个院系有多少个专业(专业类) ; (3)一个专业有多少个年级(年级类) ; (4)一个年级有多少个自然班(班别类) ; (5)一个自然班有多少个学生(学生类) ; (6)一个大学有多少个教师(教师类) ; (7)一个大学有多少个教室(教室类) ;

(8)每个年级有不同的教学计划(教学计划类) ;

(9)教学计划在执行的时候是可能更改的(执行计划类) ;

(10)每个学期根据教学计划生成各专业年级的教学任务(教学任务类) . 对象间的相互制约关系有:

(1)每个教学任务至少需要一个任课老师; (2)每个教师在同一时间只能上一门课; (3)每个学生在同一时间只能上一门课; (4)同一个时间同一个地点只能上一门课程; (5)每个教室容纳的人数是有限制的; (6)每个老师都有特定的不排课的时间段; (7)每个教室都有特定的不排课的时间段; (8)每个课程对教室的类型是有特定要求的。

2、概念设计(ER图)

高校排课系统ER 图

3、逻辑设计

整个排课的过程分成一下步骤: (1) 确定开课计划。

(2) 确定某学年度某专业班级的开课课程信息 (3) 教师选课、审核、审批。

(4) 组建教学班。教学班是教学的基本单位,是重要的排课对象,教学班是由

系统自动组建。 (5) 自动排课。从教学班提取教室类型信息、寻找合适的节次进行合理有序的

安排。

一个系统的关系模式,首先要保证模式存在科学合理的理论依据,在严格遵循规

范化理论的基础下展开设计,然后从系统性能和可操作性的角度考虑,逐步优化和完善设计,最终实现性能和效率兼顾的、科学合理的应用系统关系模式。


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